地名是日常生活中进行空间定位的重要方式,也是历史的重要载体。我国幅员辽阔,历史悠久,自古至今积累了大量的地名资料,研究古今地名的时空关系,有助于从一个侧面反映当地的历史发展状况,在历史、考古等多个领域有着非常重要的意义。家谱GIS的构建需要不同时期地名数据的支撑,它们是研究家族空间分布、时空迁徙的重要基础数据。分析家谱中地名的时空关系,探究适合于家谱GIS的地名数据组织方式,是构建家谱GIS的基础,有助于家谱时空信息的表达和挖掘。本文立足于家谱GIS的需求,分析家谱中地名的特点,从地理和历史两个角度,即从空间和时间两个维度着重研究秦朝至今的政区地名和聚落地名。分析古今地名时空变化特征,从宏观上提出面向对象的地名时空建模框架:分别讨论古今地名的时间特征、时间数据组织方式,空间特征、空间数据组织方式;采用扩充的关系型数据库实现地名时空数据的存储,建立古今地名的时空数据库,并利用地图实现古今地名的显示和查询。论文的研究成果主要有以下方面:(1)通过从宏观上分析地名的空间、时间、属性三个基本特征,应用面向对象的方法,分别定义了地名类、时间类、空间类和属性类,并通过继承、关联、聚合等关系将相互独立的类联系起来,构建了面向对象的古今地名时空数据模型。(2)从时间粒度和时间表达形式两个方面讨论了地名时间特征的表示方法。提出了以“年”为最小粒度单位记录地名的生命周期,总结了描述地名时间特征常用的不同纪年方式,还提供了在不同时间粒度以及不同纪年方式之间的转换方法。(3)分析了政区地名和聚落地名的空间特征,确定了地名空间数据的组织方式,提出了地名定位的方法;在分析我国历代行政区划变革的基础上,确定了地名行政等级的表示方法,并讨论了地名隶属关系的表达和查询。(4)基于扩充的关系数据库,对地名的时空变换进行建模,设计了地名的时空数据库;通过对特定时间点和时间段的地名查询,对地名的历史回溯,验证了模型的有效性;初步实现了古今地名的GIS可视化,以地图的方式显示不同时期地名分布以及地名的演变过程。